在推进新时代生态文明建设、确保区域社会经济绿色发展并如期实现碳达峰碳中和目标的发展导向下，基于主体功能区分类约束开展以低碳发展为牵引的多情景国土空间优化模拟研究具有重要意义。以国家生态文明试验区福建省为研究区，设定自然发展和低碳发展两种不同情景，针对不同类别主体功能区，设置差异化的碳排放量、经济效益和生态效益约束目标，在对用地需求进行预测的基础上，基于PLUS模型开展多情景下的国土空间分区优化模拟。结果表明：1)从用地规模和数量结构来看，低碳发展情景下的功能区用地结构更加符合低碳经济发展的要求，该情景在减缓碳源地增加速度的同时，能够降低碳汇地的减少速度，在保障区域经济发展用地需求的同时减少碳排放并降低生态环境影响；2)从用地布局来看，虽然不同情景下的用地结构存在一定差异，但从空间分布特征来看，各地类的变化规律基本与历史趋势基本相同，其中碳源地主要分布在临近海岸线处海拔较低、地势平缓易开发的一侧，碳汇地主要集中在内陆区域海拔相对较高且地况较复杂的区域；3)从三类典型区域空间演变模式来看，农业生产区和生态保护区的变化较小，城镇建设区变化较为明显，城镇建设区和农业生产区主要功能用地分布较为集中且聚合度较高，生态保护区主要功能用地较为分散且一般呈破碎状。在不同发展情景下，国土空间格局中的碳源地不断扩张、碳汇地空间逐步受到挤压，应进一步发掘存量用地的潜力，推动土地资源的高效利用。